Основы генетики и разведения домашнего скота. ХРОМОСОМНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

Вы здесь

При половом размножении новый организм получает половину хромосом от отца и половину от матери, объединяя наследственные особенности обоих родителей, среди которых есть и положительные, и отрицательные для селекции.

Известно, что половое размножение создает основу для генетической изменчивости и рекомбинаций. Но при этом происходит расщепление отдельных ценных генотипов и генных комплексов, поэтому в каждом поколении необходимо проводить отбор животных желательных типов.

Одним из первых этапов хромосомной инженерии является способ замещения хромосом. В животноводстве метод выведения линий разработан для тутового шелкопряда. Он имеет исключительное значение для дальнейшей работы, т.к. по воле исследователя в кариотипе одной породы только одна пара хромосом замещается на соответствующую ему пару, но другого вида. Благодаря этому генетик-селекционер может определить роль каждой хромосомы и отдельных ее частей в развитии тех или иных хозяйственно-полезных признаков. Можно говорить о возможности создания новых форм путем сознательного конструирования генотипа из предварительно подобранных хромосом разных особей.

У тутового шелкопряда замещали одну аутосому путем ее сцепления с половой W-хромосомой и замещения в кариотипе только одного свободного аналога сцепленной хромосомы. Поэтому аутосома всегда в неизменном виде передается в кариотипе самок следующих поколений. Свободная аутосома заменялась аутосомой другой породы возвратным скрещиванием. Но этот способ связан с облучением половых клеток.

По этой причине применялся более простой биологический способ, основанный на уникальных качествах шелкопряда — все 28 хромосом имеют гены-маркеры, у самок отсутствует кроссинговер (перекрест хромосом при мейозе). Он позволил заменить у обоих полов исходной формы не одну, а две парные хромосомы на гомологичные хромосомы другой формы. После замещения хромосом создается новая линия, которая отличается от нормальной только одной парой, взятой из другой породы. Генетический анализ сводится к фиксированию признаков и сравнению их у особей этих двух линий. Но чтобы установить характер действия генов замененной пары хромосом, необходимо получить их межлинейный гибрид. Если не будет различий по определенному признаку между породой и линией, то пара хромосом не контролирует его. если будут —то гены этих хромосом определяют проявление признака.

При аддитивном действии этих генов показатели гибрида будут близки к средней арифметической обоих родителей. Но если они превосходят эту среднюю, то действие генов имеет не аддитивный характер, о чем свидетельствует гетерозис поданному признаку.

При введении в генотип высокопродуктивных пород диких форм необходимо помнить, что в хромосомах последних могут быть как полезные, так и вредные гены. Поэтому целесообразнее вводить не целую хромосому, а только часть ее с группой полезных генов. Для этого применяют перекрест хромосом (кроссинговер).

В птицеводстве на этом основана методика получения и закрепления препотентности петухов-улучшателей. У птиц гетерогаметным является женский пол (ХУ), который ответственен за яйценоскость. Поэтому для выведения высокоценных производителей необходима оценка их по женским особям.

Например, имеем высокопродуктивную курицу, у нее в половой хромосоме имеется рецессивный ген быстрогооперения — к, который будет маркером половой хромосомы матери. Желательно обе хромосомы самки объединить в генотипе ее сына, который может стать улучшателем. Для этого берем петуха с медленным оперением (К-доминантный), который будет посредником в скрещивании, т.е. он вносит маркер другой половой хромосомы. Получаем гетерозиготное потомство (Кк, К/-) с медленным опериванием. Проводится возвратное (анализирующее) скрещивание гетерози-готы с исходной формой (сынхмать). В результате получаем 50 % петушков, которые быстро опериваются (юс) и 50 % гетерозигот (Кк). медленно оперивающихся. Отбирая быстрооперивающихся особей, можно получить петухов, гомозиготных по половой хромосоме матери.

Но. несмотря на очевидное значение характера наследования основных полигенных признаков для селекции животных, таких работ проведено очень мало. Так. анализ наследования в молочном скотоводстве при вводном скрещивании с голштинской породой свидетельствует об аддитивном действии генов, без проявления гетерозисного эффекта. Поэтому в отдельных случаях эффективны не кроссы, а вводное скрещивание с улучшающими породами.

Проведены подобные работы в свиноводстве. Использовали промышленное скрещивание свиней крупной белой породы с хряками дюрок для получения помесей, которых потом снова скрещивали с породой дюрок, а другую их часть— с хряками крупной белой породы.

Анализ типов наследования при этих разных видах скрещивания показал, что, несмотря на эффект гетерозиса по отдельным признакам в первом поколении, повышенная продуктивность помесей получается при аддитивном и материнском эффекте действия генов.

Поэтому для повышения откормочных и мясных качеств свиней контрастных типов продуктивности необходимо вместе с промышленным скрещиванием или гибридизацией осуществлять вводное скрещивание с улучшающей породой. В таком случае были получены лучшие показатели откормочных качеств у помесей в сравнении с полукровными животными. В то же время для повышения плодовитости маток самым эффективным будет использование промышленного скрещивания.

Изучение типов действия генов при скрещивании линий и пород—необходимый этап программ селекции.Так, при использовании свиней крупной белой и дюрок, крупного рогатого скота местных пород и голштинской лучшим вариантом было получение помесей второго поколения по улучшающей породе.
Манипуляции с хромосомами применимы и при регуляции пола.

Источник: 

Основы генетики и разведения домашнего скота. Авт.-сост. Ф.Г. Топалов, 2004